物理百科

扭折

2022-12-31

kink

简介

扭折描述了低维物理系统状态之间过渡区域的物理性质.一般地说,如果系统的某些物理量在所考察的维度上的变化不是均匀的,当物理状态发生变化时,变化的区域就被认为有一个扭折存在. 由于人们所讨论的物理量并不总是对应系统的某个几何构形,所以当系统存在一个或多个扭折时,它的几何结构可以有一些改变,也可以没有任何变化. 如果扭折的产生伴随着几何变化,人们就能直接从空间结构上观察到扭折的存在,否则,扭折是对物理状态变化的抽象的描述.

从拓扑结构上看,扭折可以分成拓扑不等价的二大类(图1和图2),图1是单连通扭折,图2是复连通扭折. 例如,双聚化的一维原子链,有两个简并的基态:A相和B相. 定义A相的序参量ψA=u0,B相的序参量为ψB=-μ0,所以A相第n个原子格点双聚化位移un=(-1)nψA,B相为un=(-1)nψB.当一个系统中A、B二相共存时,系统的序参 量为ψ,在AB二相的过渡区域ψ有一扭折存在(图3). 如果考虑到周期性边界条件,这个扭折是单连通的(图1). 当系统的格点总数是偶数时,必须存在两个扭折才能满足周期性边界条件,此时的扭折是复连通的(图2). 由此可见,系统出现哪类扭折,取决于具体的物理条件.

图1 单连通扭结

图2 复连通扭结

图3 序参量ψ的扭折

拓展资料

扭折带